問題詳情：
(2017福建霞浦一中期中)如圖*所示的裝置叫做阿特伍德機，是英國數學家和物理學家阿特伍德創制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規律．某同學對該裝置加以改進後用來驗*機械能守恆定律，如圖乙所示．
（1）實驗時，該同學進行了如下*作：
①將質量均爲M（A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接後，跨放在定滑輪上，處於靜止狀態．測量出 （填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h．
②在B的下端掛上質量爲m的物塊C，讓系統（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間爲△t．
③測出擋光片的寬度d，計算有關物理量，驗*機械能守恆定律．
（2）如果系統（重物A、B以及物塊C）的機械能守恆，應滿足的關係式爲 （已知重力加速度爲g）
（3）驗*實驗結束後，該同學突發奇想：如果系統（重物A、B以及物塊C）的機械能守恆，不斷增大物塊C的質量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那麼a與m之間有怎樣的定量關係？a隨m增大會趨於一個什麼值？請你幫該同學解決：
①寫出a與m之間的關係式： （還要用到M和g）．
②a的值會趨於 重力加速度g ．
【回答】
【名師解析】（1）需要測量系統重力勢能的變化量，則應該測量出擋光片中心到光電門中心的距離。
（2），系統的末速度爲：v=
，
則系統重力勢能的減小量△Ep=mgh，系統動能的增加量爲：
=
，若系統機械能守恆，則有：mgh=
（2M+m）（
）2．
（3）根據牛頓第二定律得，系統所受的合力爲mg，則系統加速度爲：a=
=
，當m不斷增大，則a趨向於g．
【參考*】：（1）①擋光片中心 （2）mgh=
（2M+m）（
）2
（3）①a=
②重力加速度g
知識點：機械能守恆定律
題型：實驗,探究題
